THE INFLUENCE OF PATHOLOGIES ON ASPHALT PAVEMENT IN PORTO VELHO
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7317019
Nilton Fernandes de Azevedo Júnior Pereira1
Wesley Prestes Pinto2
Vanius Garcia Paiva3
RESUMO
O pavimento asfáltico é uma estrutura com diversas camadas que tem como função principal resistir aos esforços provenientes do tráfego e transmiti-los às camadas inferiores, proporcionando aos usuários melhorias nas condições de rolamento, com conforto, segurança e economia. Desta forma, a problemática esteve relacionada a influência que as principais patologias de pavimento asfáltico poderiam ter na Av. Imigrantes, trecho entre a Av. Farquar e Av. Lauro Sodré em Porto Velho. Tendo em vista que os pavimentos asfálticos sofrem deteriorações funcionais e estruturais que são cumulativas com as patologias, que poderão acarretar em deformações e defeitos da superfície, buracos, escorregamento de revestimento betuminoso, trincas e fissuras. Diante disso, o objetivo geral foi identificar os possíveis processos a fim de prevenir ou corrigir as principais patologias asfálticas no trecho escolhido da Av. Imigrantes em Porto Velho. Portanto, para a solução da problemática, foi necessário a aplicação do cálculo IGG (índice geral de grupo) conforme a Norma DNIT 006/2003, e por meio de uma inspeção no local registrando todas as patologias e a gravidade das mesmas por meio de pesquisa de campo, constatando-se todos os dados do trecho analisado. O levantamento manual foi executado pelos próprios graduandos através do uso de ferramentas simples como trena e régua, identificando o tipo de defeito, sua extensão e sua severidade, estudando possíveis métodos mais eficazes para a solução das patologias identificadas na Avenida dos Imigrantes em Porto Velho.
Palavras-chave: Asfalto. Patologias. Pavimento.
ABSTRACT
The asphalt pavement is a structure with several layers whose main function is to resist the efforts from traffic and transmit them to the lower layers, providing users with improvements in rolling conditions, with comfort, safety and economy. In this way, the problem was related to the influence that the main asphalt pavement pathologies could have on Av. Immigrants stretch between Av. Farquar and Av. Lauro Sodré in Porto Velho. Considering that asphalt pavements suffer functional and structural deteriorations that are cumulative with pathologies, which may lead to surface deformations and defects, holes, slippage of the bituminous coating, cracks and fissures. Therefore, the general objective was to identify the possible processes in order to prevent or correct the main asphalt pathologies in the chosen section of Av. Immigrants in Porto Velho. Therefore, in order to solve the problem, it was necessary to apply the IGG calculation (general group index) according to DNIT 006/2003 Standard, and through an on-site inspection recording all pathologies and their severity through the research field, verifying all the data of the analyzed section. The manual survey was performed by the undergraduates themselves through the use of simple tools such as a tape measure and ruler, identifying the type of defect, its extension and its severity, studying possible more effective methods for the solution of the pathologies identified on Avenida dos Imigrantes in Porto Velho.
Keywords: Asphalt. pathologies. floor.
INTRODUÇÃO
O presente artigo visou estudar sobre o instituto da influência das principais patologias em pavimento asfáltico na Av. Imigrantes, trecho entre a Av. Farquar e Av. Lauro Sodré em Porto Velho. O pavimento asfáltico é uma estrutura com diversas camadas que tem como função principal resistir aos esforços provenientes do tráfego e transmiti-los às camadas inferiores, proporcionando aos usuários melhorias nas condições de rolamento, com conforto, segurança e economia.
Diante disso, a problemática esteve relacionada a influência que as principais patologias de pavimento asfáltico poderiam ter na no trecho da Av. Imigrantes em Porto Velho.
Nesse sentido, por meio do estudo das patologias do asfalto foi possível minimizar o esforço que o mesmo sofre, para que os danos não ocorram com tanta frequência, e que seja escolhida a melhor mistura asfáltica.
O objetivo geral do artigo foi identificar os possíveis processos a fim de prevenir ou corrigir as principais patologias asfálticas na Av. Imigrantes em Porto Velho. Já os objetivos específicos foram: analisar quais são as principais patologias presentes no trecho da Av. Imigrantes em Porto Velho; verificar quais são as consequências que as patologias poderão causar nas vias se não forem cessadas; apresentar um pavimento asfáltico adequado para menor incidência de patologias.
Para isso, este estudo teve como propósito fazer uma avaliação superficial do pavimento de um trecho da Avenida dos Imigrantes, na cidade de Porto Velho/RO, utilizando o método IGG, segundo a Norma DNIT 006/2003.
A metodologia consistiu na aplicação do IGG, a partir daí será feita uma inspeção no local registrando todas as patologias e a gravidade das mesmas por meio de pesquisa de campo, para constatar todos os dados do trecho analisado. O levantamento manual foi executado pelos próprios graduandos, através do uso de ferramentas simples como trena e régua, identificando o tipo de defeito, sua extensão e sua severidade. Além disso, os graduandos estudaram quais os métodos mais eficazes para a solução das patologias identificadas na Avenida dos Imigrantes.
Nesse sentido, para levantamento dos dados, foi realizada uma análise prévia de forma a subdividir a via em segmentos que possuam as mesmas características ou defeitos. E para o levantamento das patologias asfálticas foram utilizadas planilhas para anotações das ocorrências, material para demarcação de estacas e áreas da pesquisa. Neste levantamento não será utilizado a treliça para pavimentos metálicos, tendo em vista que não foi possível conseguir um empréstimo do equipamento, e o custo para a aquisição da mesma é muito alto, não sendo possível realizar o levantamento com o equipamento adequado para as patologias de afundamento de pista.
CONTEXTUALIZAÇÃO SOBRE PATOLOGIAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
No âmbito da engenharia civil, o termo patologia possui o intuito de estudar tal fenômeno nas construções, as suas diversas manifestações, seus mecanismos de ocorrência das falhas, bem como os métodos preventivos no seu combate. Conforme Souza A patologia está presente nas construções como problemas gerados nas edificações.
Nesse sentido, a má qualidade da mão-de-obra e utilização de materiais de segunda mão, acabam favorecendo o surgimento de patologias, principalmente na umidade, que é mais comum na maioria dos pavimentos asfálticos.
Portanto, para que haja uma vida útil longa de uma via asfáltica dependerá dos cuidados que forem adotados na fase de projeto, execução e na sua manutenção. Toda patologia nos pavimentos asfálticos está submetida à ação de diversos agentes agressivos como calor e a umidade, que podem ocasionar diversos problemas em seus elementos construtivos.
A importância do diagnóstico correto
Os defeitos de superfície podem aparecer precocemente ou a médio ou longo prazo; entre os erros ou inadequações que levam à redução da vida de projeto, agindo separadamente ou conjuntamente. Desta forma, é fundamental realizar o levantamento de dados acerca do tráfego da via a ser pavimentada, para que possa ter um prognóstico adequado. Os erros de projeto decorrem de diferentes fatores, muitos comumente relacionados à dificuldade de prever o tráfego real que atuará no período de projeto. Essa dificuldade advém da ausência de dados de tráfego local ou da falta de planejamento estratégico regional, o que leva ao desconhecimento das taxas de crescimento real. Também é difícil quantificar o volume de tráfego gerado por uso não previsto em projeto, tais como utilização como via alternativa pelo maior conforto ao rolamento ou por não ser cobrado o pedágio. Deve-se incluir nessas falhas de prognóstico a dificuldade de prever o excesso de carga, comumente praticado em muitas rodovias brasileiras não controladas por balança.
Antes da adoção de qualquer alternativa de restauração ou aplicação de qualquer critério numérico ou normativo para cálculo de reforços, um bom diagnóstico geral dos defeitos de superfície é imprescindível para o estabelecimento da melhor solução. Portanto, a eficiência da estrutura asfáltica depende dos materiais que “são utilizados em cada nível, além dos materiais que irão compor o pavimento, os solos utilizados como fundação também devem ser considerados por formarem o subleito de pavimentação.
DO PAVIMENTO ASFÁLTICO
A utilização da pavimentação asfáltica possibilita e gera inúmeras vantagens, e, os principais fatores do seu uso que podem ser considerados, perante a grande quantidade que se tem, são a impermeabilização e o poder aglutinante.
O desconforto, a irregularidade na camada superficial podem gerar danos aos veículos que trafegam sobre o pavimento. Os defeitos na superfície do pavimento podem aparecer em qualquer estágio de sua vida útil, seja a curto, médio ou longo prazo, classificando-se as principais manifestações patológicas em: fendas, afundamentos, corrugações, ondulações, exsudação, desgaste, buraco, remendo, entre outros. As manifestações patológicas da pavimentação recorrem de uma má execução ou inadequação, reduzindo drasticamente a vida útil do mesmo, podendo ser vistas pouco tempo após o término da pavimentação, ou de uma forma natural, tardia, de modo que os efeitos apareçam devido ao tráfego e intempéries6.
Ademais, o Brasil em seu território, de dimensões continentais, necessita e depende de um transporte eficiente para locomover sua produção, pessoas, bens etc.
“De acordo com dados da CNT (Confederação Nacional dos Transportes) em 2018, o país transporta por rodovias cerca de 60% de suas cargas, e 90% de seus passageiros”, conforme mencionado por Silva.
Sendo assim, o transporte rodoviário desempenha um papel importante na sociedade e na economia brasileira, nesse sentido menciona Baldo que:
A principal alternativa para a movimentação de cargas e pessoas em todo o país é o transporte rodoviário. Para que esse transporte seja realizado de forma eficiente, faz-se necessário que o pavimento das vias esteja em boas condições, oferecendo economia, segurança e conforto aos usuários. Apesar da importância do modal rodoviário no Brasil, tem-se observado que os investimentos para manutenção e construção dessa infraestrutura são insuficientes ou pouco efetivo.
Para o devido cumprimento da função do pavimento, torna-se necessária a execução de serviços de recuperação na malha viária de forma constante, sendo assim, o DNIT informa em seu Manual de Conservação de Rodoviária que: “requerendo a utilização de uma gama variada de recursos físicos e/ou humanos e um fluxo constante de recursos financeiros, tendo como prioridade as vias mais deterioradas”.
Portanto, processo impactante na redução de custos são os de manutenção de vias, uma vez que, a utilização desses processos evitaria gastos desnecessários de verbas e não planejados decorrentes de patologias asfálticas.
A influência das patologias em pavimento asfáltico
Segundo Souto e Moresco os tipos de manifestação patológica em pavimento asfáltico são: Fendas, quando se tem descontinuidade no pavimento; afundamento, onde é visível deformações permanentes, causando depressões na superfície; ondulação ou corrugação; escorregamento, onde ocorre o provocando o aparecimento do mesmo na superfície; desgaste; panelas ou buracos; e remendo
Portanto, para que se tenham uma boa trafegabilidade nas estradas e rodovias, faz-se necessário pavimentos de boa qualidade, perante isso, é importante que bases, sub-bases, revestimentos e outras camadas, apresentem boa resistência e que sejam executadas com mão de obra qualificada e de forma correta, não propiciando o surgimento de patologias, conservando a vida útil do pavimento e proporcionando conforto e segurança a quem trafega11.
Análises do pavimento asfáltico na Avenida dos Imigrantes em Porto Velho
O tráfego é um dos fatores mais importantes a ser considerado no dimensionamento de um pavimento e na previsão de seu comportamento ao longo do tempo em serviço, onde as cargas provenientes estão intimamente relacionadas aos danos gerados aos pavimentos.
Dessa forma, é imprescindível que a sua consideração seja feita da forma mais próxima possível da realidade, considerando assim a situação existente nos tempos atuais. Vejamos a seguir o entendimento de Heliana:
Os métodos até hoje comumente utilizados são baseados em experimentos datados da década de 60, onde a realidade era outra em termos de tipos de veículos, de dimensões, de configurações e de cargas transportadas. Atualmente novas concepções têm sido desenvolvidas para superar as limitações impostas pelos procedimentos provenientes dessa época, sendo a tratada neste trabalho relativa aos espectros de carga por eixo. Ao longo dos últimos anos estudos têm sido desenvolvidos para preencher a lacuna existente entre o conceito antigo utilizado na caracterização do tráfego e o novo. Assim, os locais que carecem de fontes de dados para uma correta análise de tráfego podem ser beneficiados, pois, infelizmente, nem todos os locais dispõem de equipamentos para as devidas coletas de cargas dos veículos rodoviários, ficando então o procedimento relativo ao projeto e ao gerenciamento de pavimentos dependente de aproximações oriundas de informações do volume de tráfego e contagem de eixos.
Além disso, o presente estudo é de suma importância para o meio acadêmico e social, por ser um assunto atual e vivenciado nas vias urbanas de Porto Velho.
Nesse sentido, o presente estudo contribui na compreensão da relação existente entre as teorias sobre as práticas corretivas do asfalto e o que ocorre de fato nas vias públicas nacionais, proporcionando uma melhor formação teórica e crítica dos graduandos em Engenharia Civil da faculdade Uniron em Porto Velho/RO.
3.2.1 Relatório de estudo de caso
A relevância técnica é fundamental para o processo de impacto na redução de custos e processos de manutenção das vias, uma vez que, a utilização dos processos evitaria gastos desnecessários de verbas e não planejados decorrentes de patologias asfálticas.
Nesse sentido, o trecho da Avenida Imigrantes, entre a Avenida Farquar e Avenida Lauro Sodré, é um trecho que ocorre muitos acidentes devido a existência de buracos, depressões, ondulações e remendo com relevo, e além disso, são realizadas constantes manutenções na via, devido ao surgimento das patologias em pouco tempo de manutenção. Vejamos a seguir a figura 1.
Figura 1: Trecho da Avenida Imigrantes, em Porto Velho/RO.
Fonte: Google Maps, 2022.
Assim, para minimizar as causas de patologias asfálticas, foi necessário a coleta de dados por meio de pesquisa de campo para analisar o processo de projeto de pavimentos asfálticos.
3.2.2 Metodologia
Para determinar as condições desta via de acordo com suas respectivas patologias os acadêmicos utilizaram o método IGG (Índice de Gravidade Global). A pesquisa foi de ordem qualitativa, objetivando gerar conhecimentos para a elaboração do texto monográfico como trabalho de conclusão de curso, através do método de abordagem dedutivo e dialógico, pois através de uma classificação das patologias do pavimento, serão utilizadas notas, a fim de permitir diagnosticar o estado de conservação do pavimento.
O levantamento manual foi executado pelos próprios graduandos. As determinações das patologias foram baseadas na norma DNIT 0005/2003 – Terminologia (Defeitos nos pavimentos flexíveis e semirrígidos). Desta forma, os acadêmicos se basearam de acordo com cada patologia que ia se observando em determinadas estações e descrita na norma em questão.
Para o levantamento dos defeitos são utilizadas planilhas para anotações das ocorrências, material para demarcação de estacas e áreas da pesquisa. O IGG não é determinado para toda a área da pista, mas de forma amostral para algumas estações com área e distanciamento entre elas prefixados pela especificação do DNIT.
As estações são inventariadas nas rodovias de pista simples a cada 20m, alternados entre faixas, portanto, em cada faixa a cada 40m; nas rodovias de pista dupla, a cada 20m, na faixa mais solicitada pelo tráfego, em cada uma das pistas. A superfície de avaliação corresponde a 3m antes e 3m após cada uma das estacas demarcadas, totalizando em cada estação uma área correspondente a 6m de extensão e largura igual à da faixa a ser avaliada. E por oportuno, como informações adicionais, durante o estudo de caso a temperatura ambiente da cidade de Porto Velho era de 32oC e a avenida apresentava muito fluxo de trânsito.
Figura 2: Demarcação de áreas para inventário de defeitos.
Fonte:Bernucci et al. 2010
Faz-se a anotação numa planilha utilizando a terminologia e codificação de defeitos apresentados, existentes na área demarcada. Observe-se que não se dá importância neste método à área atingida pelo defeito.
Posteriormente ao preenchimento do inventário de acordo com análises e registros feitos do local foram realizados, os cálculos para a determinação da real situação daquele trecho, baseando-se na Norma DNIT 006/2003 (Avaliação Objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e Semirrígidos).
3.3.3 Execução
Diante disso, iniciaremos com a patologia de afundamento de consolidação, que ocorre pela depressão da superfície do pavimento sem estar acompanhado de solevamento (compensação volumétrica lateral).
O afundamento plástico da trilha, ocorre por falhas na dosagem que fazem parte da mistura asfáltica, excesso de ligante asfáltico, falha no tipo de revestimento asfáltico escolhido para atender as cargas solicitantes. Geralmente ocorre solevamento lateral juntamente com a depressão.
Figura 3: Patologia – afundamento.
Fonte: Autores, 2022.
Já com relação a panela ou buraco, é a cavidade que se forma no revestimento por diversas causas podendo alcançar as camadas inferiores do pavimento, provocando a desagregação das mesmas. Vejamos a figura 2 da patologia encontrada na Avenida dos Imigrantes:
Figura 4 Patologia – panela ltica.
Fonte: Autores, 2022.
O desgaste é o efeito do arrancamento progressivo do agregado do pavimento, caracterizado por aspereza superficial do revestimento e provocado por esforços tangenciais causados pelo tráfego.
Figura 5: Patologia – desgaste.
Fonte: AGUIAR, 2022.
As fissuras são fendas incipientes que ainda não causam problemas funcionais ao revestimento, não sendo assim consideradas quanto à gravidade nos métodos atuais de avaliação das condições de superfície.
Figura 6: Patologia
–
Fonte: DREAMSTIME, 2022.
A trinca longitudinal é uma trinca isolada que apresenta direção predominantemente paralela ao eixo da via. “Quando apresentar extensão de até 100 cm é denominada trinca longitudinal curta. Quando a extensão for superior a 100 cm denomina-se trinca longitudinal longa”. Já a trinca de retração, é a trinca isolada não atribuída aos fenômenos de fadiga e sim aos fenômenos de retração térmica ou do
material do revestimento ou do material de base rígida ou semi-rígida subjacentes ao revestimento trincado.
As trincas interligadas tipo couro de Jacaré são o conjunto de trincas interligadas sem direções preferenciais, assemelhando-se ao aspecto de couro de jacaré. Essas trincas podem apresentar, ou não, erosão acentuada nas bordas.
Figura 7: Patologia – Trincas interligas tipo couro de jacaré.
Fonte: Autores,2022
Ademais, a exsudação é o excesso de ligante betuminoso na superfície do pavimento, causado pela migração do ligante através do revestimento. O remendo é a panela preenchida com uma ou mais camadas de pavimento na operação denominada de tapa-buraco.
Figura 8: Patologia – remendo
–
Fonte: Autores, 2022.
Diante do estudo de caso foi possível realizar o levantamento das patologias feitas por posto, conforme determina o método de cálculo do IGG (anexo A). Desta forma para melhor compreensão, vejamos o seguinte cálculo:
Tabela 1: Cálculo realizado no trecho da Avenida Imigrantes.
| Natureza do defeito | Tipo | Frequências absolutas | Frequências relativas | Fator ponderação | Índice individual |
| F | 1 | 69 | 43.01% | 0.2 | 8.60 |
| TTC | 2 | 69 | 43.01% | 0.2 | 8.60 |
| TLL | 3 | 7 | 0.04% | 0.5 | 0.02 |
| J | 4 | 0 | 0.00% | 0 | 0 |
| APT | 5 | 31 | 0.19% | 0.9 | 0.17 |
| O | 6 | 11 | 0.07% | 1.0 | 0.07 |
| P | 7 | 0 | 0.00% | 0.5 | 0 |
| R | 8 | 0 | 0.00% | 0 | 0 |
| ATC | 9 | 11 | 0.07% | 0.6 | 0.04 |
Fonte: Autores, 2022.
REFERÊNCIAS:
F = fissuras
TTC = trincas transversais curtas
TLL = trincas longitudinais longas
J = jacaré
APT = afundamento plástico trilhas
O= Ondulações
P=Panelas
R = remendos
ATC = afundamento consolidado
Tabela 2: Conceitos do Índice de Gravidade Global IGG por Faixa de Valores
Fonte: Autores, 2022.
 | |
| Dnit 06/2003 | Dnit 08/1994 |
| Conceito: Ótimo | Conceito: Bom |
| 0 < IGG < 20 | 0 < IGG <20 |
| 0< 8.90 < 20 | 0 < 8.90 < 20 |
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O presente estudo analisou a existência de patologias no trecho da Avenida Imigrantes, entre a Avenida Farquar e Avenida Lauro Sodré. No levantamento feitos por posto, conforme o método de cálculo do IGG, constatou-se que o índice individual das fissuras é de 8.60, das trincas transversais curtas é de 8.60, das trincas longitudinais longas é de 0.02, das trincas jacaré é de 0.00, afundamento plástico trilhas é de 0.17, das ondulações é de 0.07, das panelas é 0.00, dos remendos é 0.00, e do afundamento consolidado é de 0.04.
Vale informar que para o levantamento dos dados, não foi utilizada a treliça metálica para pavimentos, tendo em vista que não foi possível conseguir um empréstimo do equipamento pelos órgãos públicos rodoviários do Estado (DNIT e DER), e o custo para a aquisição da mesma é muito alto, desta forma não foi possível realizar o levantamento com o equipamento adequado.
Diante disso, em estudo apresentado por Souto e Moresco, verificou-se as patologias: de fendas, quando se tem descontinuidade no pavimento; afundamento, onde é visível deformações permanentes, causando depressões na superfície; ondulação ou corrugação; escorregamento, onde ocorre o deslocamento do pavimento; exsudação, quando aplicado quantidades excessivas de ligantes, provocando o aparecimento do mesmo na superfície; desgaste; panelas ou buracos; e remendo.
Portanto, para a recuperação de patologias buracos ou panelas no pavimento asfáltico do presente estudo, é indicado o tratamento superficial do local, pois consiste em aplicação de ligantes asfálticos e agregados sem mistura prévia, na pista, com posterior compactação que promove o recobrimento parcial e a adesão entre agregados e ligantes.
Ademais, a aplicação de impermeabilizante asfáltico pode ser feita nos revestimentos com desgaste superficial e pequeno grau de trincamento, atuando como um elemento de impermeabilização e rejuvenescimento da condição funcional do pavimento. O microrrevestimento asfáltico é uma técnica que utiliza emulsões asfálticas modificadas com polímero.
Para o tratamento de afundamentos são sugeridas o recapeamento, que é a construção de uma ou mais camadas asfálticas sobre o pavimento já existente, incluindo, geralmente, uma camada para corrigir o nivelamento do pavimento antigo, seguida de uma camada com espessura uniforme. E a fresagem é a operação de corte do revestimento asfáltico existente em um trecho para restauração da qualidade ao rolamento da superfície ou melhorar sua capacidade de suporte.
Desta forma, a escolha da técnica adequada para prevenir o aparecimento dos defeitos asfálticos é a elaboração de um bom projeto, execução correta, e a constante e periódica manutenção preventiva e corretiva nas vias, para que assim, possa ter eficiência técnica para solução de patologias no asfalto.
REFERÊNCIAS
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FERREIRA, Hugo Henrique Silva. Métodos de dimensionamento de rodovias: uma comparação entre metodologias. Disponível em: http://site.ufvjm.edu.br/icet/files/2018/05/M%C3%A9todos-de-Dimensionamento-derodovias-Uma-Compara%C3%A7%C3%A3o-entre-Brasil-e-estados-Unidos-HugoHenrique-Silva-Ferreira.pdf. Acesso em: 29 set. 2022.
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9 SILVA, Lauro Lúcio Martins. Avaliação Superficial de Pavimentos, usando o método IGG, (Índice de Gravidade Global): Um estudo de caso, em um trecho na Av. Anhanguera, em Goiânia, Goiás. Disponível em: https://repositorio.ifg.edu.br/bitstream/prefix/380/1/Tcc_Lauro%20Lucio%20Martins.p df. Acesso em: 10 set. 2022.
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ANEXOS
ANEXO A – Cálculo de patologias em trecho da Avenida Imigrantes
1Acadêmico de Engenharia Civil. E-mail: niltonfernandesdeazevedo@gmail.com. Artigo apresentado à Faculdade Interamericana de Porto Velho-UNIRON, como requisito para obtenção do título de Engenheiro Civil, 2022.
2Acadêmico de Engenharia Civil. E-mail: foudantas@hotmail.com. Artigo apresentado a Faculdade Interamericana de Porto Velho-UNIRON, como requisito para obtenção do título de Engenheiro Civil, 2022.
3Prof. do curso de Engenharia Civil. Orientador. Especialista. E-mail: vanius.paiva@uniron.edu.br e transmiti-los às camadas inferiores, proporcionando aos usuários melhorias nas condições de rolamento, com conforto, segurança e economia.